首页 - 商业研究 - 咖啡因是植物杀虫剂却让地球人上瘾了数千年
专业咖啡师交流 城市的某个角落里,疲倦的我们望着手中的活儿,一杯暖暖的咖啡又落下肚中。 咖啡顺着你的肠道被吸收入你的体内,注意力逐渐集中、兴奋感迟迟消褪不去。 这神奇的体验,让我们日益沉迷于此,疲惫时更是不喝不快。 对我们来说,咖啡那微微苦涩的口感,总能从睡意手里抢夺时间。 其实蕴含在咖啡中的咖啡因,才是提神醒脑的大功臣。 作为最受宠的精神性药物,它不但没有被排斥,还聚拢一大批人成为它的拥趸。 可乐、茶叶、咖啡、药品、巧克力、各式能量饮料,层出不穷的产品早已沁入我们的生活。 咖啡试饮 追本溯源,中华神农氏从一片落入热水中的叶子里,发现了茶饮。 大洋彼岸的美洲土著此时也恰巧用代茶冬青制出黑色圣水。 而非洲埃塞俄比亚的几只牧羊无意吃下咖啡豆后异样的活力,也引起了人们的好奇心。 几乎是同一时期,亚非美三块竟都将咖啡因制成了饮料。 代茶冬青 对自然认知不足的先民,对这些能够提神醒脑的东西总是充满了疑惑。 不过到了1819年之后,科学家们逐渐揭开了咖啡因的神秘面纱。 德国化学家Runge首次从咖啡豆中提取得到纯的咖啡因,随后同样是德国化学家的E.Fischer成功合成了咖啡因。 现代医学的蓬勃发展,让人们逐渐了解咖啡因这类生物碱的特性。 咖啡豆 原来,在人的脑内中枢有着专门负责反馈疲劳的腺苷与腺苷受体。 当体能消耗殆尽,只有通过腺苷与腺苷受体结合,向大脑传递身体的信息,大脑才能感受到疲惫,并发出需要睡眠的信号。 而瘦小咖啡因能轻松挤过脑血屏障,凭着和腺苷近似的结构,鬼鬼祟祟的和腺苷受体结合。 在咖啡因主动竞争受体后,腺苷的信号无法传达给大脑,只能在一旁干着急。 咖啡因的分子式 另外,咖啡因还会通过更为复杂的神经机制提高多巴胺水平。 大脑无法感知睡意的情况下,多巴胺水平的提高,使用者便感受到才思敏捷、精神兴奋。 也有研究表明,咖啡因不仅作用于神经,它还能够降低内啡肽和皮质醇的阈值*,从而增强人的耐力值。 它同时提高了神经肌肉的传导,改变细胞内钙离子浓度来增强肌纤维的收缩性。 这对于提高瞬时爆发或是提高耐力都有一定帮助,因此许多功能饮料都添加有咖啡因。 不过瞬时的提高不利于维持神经肌肉的稳定性,一些需要精密性的运动反倒不适合使用咖啡因。 *注:内啡肽能够缓解疲劳带来的酸痛,而皮质醇则促进能量释放。 咖啡因也可当做药物使用,它能使脑部的血管收紧,减少脑部血液流动,可以用作缓解头疼的“特效药”。 同时,它还能够促进儿茶酚胺*的合成和释放,所以可用作正性心血管药物。 即使是一次服用小剂量也能产生心率增快、血压升高等正性心理作用。 还有一些研究认为,咖啡因有利于预防II型糖尿病,对预防帕金森症也有神效。 *注:儿茶酚胺有去甲肾上腺素(NAd)、肾上腺素(Ad)、多巴胺(DA),儿茶酚胺分泌能提高血压、使心率增速。 含咖啡因的头疼药 只是植物为什么要产生如此多神效的咖啡因? 莫非跟水果一样,为了吸引动物上瘾为他们传播种子? 其实,咖啡因是植物自己的秘密武器,具有多种神效。 为了驱赶昆虫,一些植物分泌出咖啡因保护自己。 咖啡因会使昆虫食入后产生厌食症,剂量大时甚至会直接死亡。 中了咖啡因的毒,蜘蛛连网都织不好 植物不仅仅将咖啡因用作驱赶害虫,还能吸引蜜蜂为其精确传粉。 因为咖啡因能使蜂类对植物的长期记忆提升,以此大大提高了蜜蜂在同类植物上来回采蜜的可能。 若是含有咖啡因的叶子落在地上,咖啡因进入土壤还能抑制周围与之竞争的植物生长。 动物竟将咖啡因当做食物,绝对是植物们始料未及的。 当然,也不仅是咖啡因遭了罪,许多生物碱都有这样的经历,如烟碱(尼古丁)被用作农田杀虫、麻黄碱用作感冒药、黄连素中的小檗碱等等,都属于被带入人类社会的生物碱。 可以说生物碱是不亚于青霉素的重大发现。 纯咖啡因是白色的,而不是咖啡的黑 作为植物自保的杀虫剂,咖啡因理所当然不是为了帮助人类而生。 咖啡因作为精神药物,本身就会让人产生依赖,当你努力尝试戒掉它时,就会感觉到头疼、疲倦、易怒等戒断症状。 尽管这与毒品的戒断反应比起来好的太多,但许多意外往往是因为漠视了这些可能存在的问题。 当日新闻 2015年年末,日本NHK电视台报道了一例:20岁年轻男子因为过量摄入咖啡因中毒致死。 这位小伙子在加油站工作,因为时常日夜颠倒,为了提神,经常将功能饮料作为日常饮料。 也许是提神的作用不够明显,他还服用含有咖啡因的药物,最终因为短时间摄入过量的咖啡因导致死亡。 若是持续大剂量维持精神状态,离死亡已经不远了。 有数据显示,咖啡因口服致死量一般为10g,这个数值只有当直接消费纯品时容易达到。 按市面上的咖啡平均500ml含有130~240mg咖啡因来算(速溶咖啡会相对更低),饮入20升咖啡才能达到致死量,撑死的概率会更大些。 但是根据FDA给出的标准是每天摄入400mg为安全剂量,超出剂量会产生依赖甚至上瘾,一旦停用会出现精神萎顿、浑身乏力等症状。 咖啡与茶的咖啡因含量,注意容量 但并不是谨慎致死剂量就可以的,因为咖啡因不是重新唤醒人们的活力,而是预支了未来的活力。 许多人感受到困时,会考虑不断饮入咖啡,以期摆脱眼皮打架一类让人不悦的微睡眠现象。 咖啡因也不负众望,抑制了腺苷与腺苷受体的结合,只是腺苷并没有因此消失。 腺苷在腺苷受体旁排队等待结合,而且的疲惫感只是被咖啡因遮蔽,实际上疲惫感还在累加,腺苷积累也越来越多。 待到咖啡因的功效过去,远超常量的腺苷与腺苷受体结合,就会感到极度疲惫,这便是“咖啡因崩溃”。 而且,400mg的安全剂量其实并不一定适合每一个人。 欧洲人、美洲人有着悠久的,在咖啡耐受性上一定程度高于亚洲人。 如果你的父母能够面不改色地喝下两大杯咖啡,说明你的耐受性也不会太差。 但也有些人,只需要一小杯就能奋战一整晚睡不着,所以剂量仍是因人而异。 虽然饮用咖啡有风险已经很糟糕,不过还有更糟糕的:这份“神采奕奕”也许还不是你需要的。 咖啡因能有效缓解睡眠不足导致的注意力缺陷,但这只对于简单枯燥的加班工作有帮助。 在需要更多判断和思考的工作上,咖啡因已经无法掩饰睡眠不足导致的风险认知的不足。 严重的认知偏差会使最终的工作结果不称心,与你硬撑着做事不会有什么差别。 而且刷夜之后,咖啡因的体内代谢情况还会影响到之后的恢复性睡眠。 体内代谢咖啡因的时间也受个体差异影响,一般情况下的咖啡因半衰期*大概是5~6个小时。 生活习惯也会影响到代谢的时间,孕妇、酒鬼代谢速度相对慢,而烟民代谢则更快。 如果在体内代谢不完整的情况下睡觉往往质量欠佳,仍摄入咖啡因维持精神,便会陷入恶性循环。 *注:指的是一半的咖啡因完成新陈代谢的时间。 也有数据显示,即使在咖啡因半衰期过后,恢复性睡眠的质量还是有可能受到影响。 所以说咖啡因对人最大的帮助其实并不如想象中的有用,可以选择的话,还是睡一觉吧。 至于对于咖啡因,我们也大可不必谈之色变。 毕竟现在的咖啡因早已经是一种饮料文化,功能饮料、可乐、奶茶、咖啡、茶饮哪一个不是日日相见? 那些每日论证咖啡因优劣的科学家、研究员们,哪个不是在实验室里喝着咖啡日夜奋战? 倒是我们终日看着新闻报道诚惶诚恐,却从不计较剂量。 *参考资料 McHill, A. W., Smith, B. J., Wright, K. P.. Effects of caffeine on skin and core temperatures, alertness, and recovery sleep during circadian misalignment. Journal of biological rhythms, 2014. 29(2), 131-143. 翟金晓,崔文,朱军. 咖啡因的中毒、检测及其应用研究进展[J]. 中国司法鉴定,2017,(05):30-35. 李海霞,陈榕,周丹,吴良. 咖啡因的合成及其药理作用的研究进展[J]. 华西药学杂志,2011,26(02):182-187. 易超然,卫中庆. 咖啡因的药理作用和应用[J]. 医学研究生学报,2005,(03):270-272.
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